2.3 – сурет. a-Si:H түс датчигі кешенінің жалпы диапазонындағы интегралдық көлденең қимасы
1 – мөлдір контакт; 2 – əйнекті төсем; 3 – шайырмен жабу; 4 – шығарушы жалғағыш; 5 – жарық
341
«РОЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ПЯТИ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ
РЕФОРМ», ПОСВЯЩЕННОЙ ПЛАНУ НАЦИИ «100 КОНКРЕТНЫХ ШАГОВ»
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Түс датчигі жарық диодтарынан сигнал алады. 1982 жылдың басында осы «Sanyo»
компаниясы аморфты кремниймен интегралдық жарық датчигін ойлап, жасап шығарған.
Фотодатчикте тікелей күн элементін пайдалану арқылы интегралды түс жасалынды.
Техникалық жəне ғылыми, сондай-ақ экономиканың əртүрлі салаларында спектрлік
детектор қолданылады. Өйткені спектрлік детекторлардың құрылысы өте қарапайым
болып келеді, сондай-ақ жақсы шығаратын сипаттамаларымен техникалық іске асыруда
жəне де шағын мөлшері мен салмағының арқасында кеңінен қолданылады.
a-Si:H түс датчигі кешенінің жалпы диапазонындағы интегралдық көлденең қимасы 2 –
суретте көрсетілген. Ең танымал жəне қарапайым спектрлік детектордың бірі осы 2 –
суреттегі болып табылады, ол жалпы мөлдір электродтан жəне əр фотодиодқа бөлек
металдық байланысы бар, (H а-Si) аморфты гирдрогенделген кремний негізінде үш іргелес
фотодиодынан тұрады. Мөлдір электродтың кері жағында, қызыл, жасыл жəне көк түсті
жарық сүзгілері бекітілген, сондықтан əр фотодиод тек өз сүзгісінің өткізу жолағына
сəйкес түстерді шығарады. Осының нəтижесі түсті анықтаудағы төмен дəлдігі болып
табылады.
Фотодиодтың құрылымдарында шығыс сигналдың үлкендігі ұзындыққа ғана емес,
сондай-ақ құлайтын шағылысудың қуатынының тығыздығына да тəуелді. Фотодиодтың
құрылымында фоторезистормен ауыстырылады, нəтижесінде фотоға жауап берудің жарық
ағынының қарқындылығын жоюға мүмкіндік береді. Бұл екі фотосезімтал құрылымнан
тұратын құрылғының жобалау ерекшеліктерімен байланысты. Фотоға жауап беруді өлшеу
арқылы жəне бір сигналды екінші сигналға бөлу арқылы бөлек əр құрылымға тəн фотоға
жауап берудің қарқындылығына тəуелділігін жояды жəне осы арқылы тек құлайтын
шағылысудың спектрлік құрамына байланысты сигнал алуға болады. Мұндай спектрлік
детектордың кемшілігі болып екі сигналдың аналогтық жəне спектрлік бөлінуін
орындайтын арнайы электрондық құрылғының қажеттілігі болып табылады. Құрылымы
ұқсас құрылғылардың рұқсат етілетін қасиеті 0,9 нм жетеді.
Қарама-қарсы орналасқан жəне дəйектілікпен бір атаулы электродтармен
жалғанып, өзімен екі фотодиодты көрсететін құрылымның спектрлік жəне энергетикалық
сипаттамалары зерттелген, шығыс сигнал екі басқа электродтардан алынды. Спектрлік
детектордың мұндай құрылымында шығыс сигналы құлайтын шағылысудың спектрлік
құрамына ғана тəуелді, жəне екі сигналды бөлу үшін арнайы құрылғыны қолданудың
қажеті жоқ.
Фотодиодтар (a-Si:H) аморфты гидрогенделген кремний немесе GaAlAs қатты
ерітіндінің негізінде жасалады. Бірінші жағдайда a-Si:H қабаты аморфты кремниймен
потенциалды тосқауыл құрастыратын жəне бір уақытта төменгі электрод болып
табылатын алдын ала никель қабатымен қапталып, 0,4-0,6 мкм қалыңдықпен шыны
немесе кварцты төсеммен тұнады. Жоғарғы электрод ретінде қыздырылылып никельмен
жабыстырылған жартылай мөлдір қабаты қызмет етеді. a-Si:H қабықшасы 523-543 К
температурамен аргон-сутегі атмосферасында кремний мақсатындағы магнетрондық
тозаңдату əдісімен алынады. GaAlAs негізіндегі детекторлар сұйық фазалы эпитаксия
əдісімен жасалынады жəне n-p-n құрылымы болды.
Сондай-ақ дискретті фотодиодты қолдану арқасында əртүрлі спектрлік сипаттамалары бар
бір-бірінің касында бір төсемде орналасқан түс датчигінің тəжірибелік үлгілері
жасалынды. Жарықтандырудың азғантай интенсивтілігі кезінде шығыс сигнал
жарықтануға əлсіз əсер ететінін, ал орташа жəне жоғары жарықта бұл тəуелділік
жойылатынын өлшеулер көрсетті.
Жаңа фотодиодты детектор
құрылысының
қатысты
қарапайымдылығына
қарамастан 0,9 нм фоторезисторлық құрылымға жəне маңызды көбірек күрделі
құрылыммен акусты оптикалық спектрометр үшін 1-3 нм-ден 0,05-0,2 нм-мен көбірек
жоғары рұқсаттылықты қамтамасыз етеді.
342
«РОЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ПЯТИ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ
РЕФОРМ», ПОСВЯЩЕННОЙ ПЛАНУ НАЦИИ «100 КОНКРЕТНЫХ ШАГОВ»
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Мұндай түс жарықтары түс гаммасының автоматтандырылған бақылау жүйесінде
түс-бояу, тоқыма əйнек саларының өнеркəсібінде шығарылатын өнімдерде жəне
мемлекеттік стандарттарындағы берілген параметрлердің ауытқуынан көмектесетін
полиграфияда қолданылуы мүмкін.
Электрондық
өнеркəсіптерде
спектрлік
детекторлар
жұқа
пленкалардың
қалыңдығын өлшеу үшін қолданылуы мүмкін.Жоғары рұқсат етілетін түс жарықтарын
спектрлік талдау құрылғыларында, химияда жəне медицинада, сондай-ақ агроөнеркəсіп
кешендерінде (жетілгендерді сұрыптау жəне өнімдерді брактау үшін) қолдану өте
перспективалы болып келеді.
Құрылғының мүмкіндіктерін негізге алып, оның шағын мөлшері жəне пайдалануда
қарапайымдылығын ескере отырып, спектрлік детектордың сериялық өндіру шартымен
табыспен қолданылатын халық шаруашылығының көп салаларын атап өтуге болады.
Достарыңызбен бөлісу: 
